小麦条锈病是由专性寄生的小麦条形柄锈菌(Puccinia striformis f.sp.tritici,Pst)所引起的一种真菌病害,严重影响全球小麦的安全生产。小麦条锈菌的致病性变异是导致小麦品种条锈病抗性失效和条锈病大面积流行爆发的主要原因,而致病性变异的本质是其各种变异途径导致的基因组变异。因此,揭示包括线粒体基因组在内的病原菌基因组遗传变异具有重要意义。随着第三代测序技术的成熟和高通量测序的低成本化,越来越多的病原真菌完成了全基因组测序,而关于锈菌线粒体基因组的测序研究相对缺乏。作为细胞核外遗传系统,线粒体基因组具有完整性、自主性、多态性和小型性等特点,其遗传物质的突变率是核基因的5-10倍,对生物发育具有重要影响。小麦条锈菌基因组全序列的测定已完成,而线粒体基因组测定分析尚未完成。本论文综合使用二代、三代测序技术对小麦条锈菌线粒体基因组进行了测序分析,并对重要线粒体基因Pst-atp6和Pst-nad2进行了表达分析。主要研究结果如下:(1)采用优化改良的DNA提取方法提取小麦条锈菌CY32的线粒体DNA和总DNA,利用生物信息学方法从总DNA三代测序数据中过滤出线粒体基因组reads,使用Celera Assembler序列组装软件对过滤数据进行组装,使用软件gapcloser利用二代(Illumina)测序数据进行碱基准确性校正、补洞,最终拼接得到一条全长81,777 bp的contig,获得GC含量为35.72%的小麦条锈菌线粒体基因组全序列。(2)使用GeneMark从头预测和NR(Non-redundant)数据库Blast比对进行蛋白编码基因预测和功能注释,通过tRNAscan-SE对tRNA基因进行注释。共得到15个蛋白质编码]]]基因,20个tRNA基因(其中3个为假基因)。通过线粒体基因组组分分析、比较分析、共线性分析及根据Pst-cytb和Pst-atp6氨基酸分子构建的分子进化树分析得出,所组装的线粒体基因组质量较好,与Puccinia graminis、Phakopsora meibomiae、Phakopsora pachyrhizi亲缘关系较近,为小麦条锈菌的线粒体基因功能及物种演化研究奠定基础。(3)对两个线粒体基因Pst-nad2和Pst-atp6在侵染过程中的表达分析发现:两个基因在侵染过程中的基因表达变化趋势一样,与小麦条锈菌生长发育和能量代谢息息相关;在侵入前期,Pst-atp6在近免疫型小麦中表达水平较早的到达高峰,Pst-atp6可能与小麦条锈菌的致病性相关;在产孢后期,Pst-nad2仅在近免疫型小麦中的表达量低于夏孢子的表达水平,Pst-nad2可能和病原菌与植物间的互作机制有关。